ValVAD: Validierung von geregelten Herzunterstützungssystemen durch Performance- und Zuverlässigkeitsanalysen in einem Hardware-in-the-Loop-Prüfstand

• Antragsteller: Dr.-Ing. Thomas Gwosch
• Fachliche Zuordnung: Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung
• Förderung: Förderung von 2022 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 508271428

Eine Herausforderung bei der Entwicklung von Herzunterstützungssystemen ist die Regelung der Herzpumpe auf den physiologischen Bedarf des Menschen, aber auch der Nachweis, dass das System unter realen Einsatzbedingungen sicher funktioniert. Dabei muss sowohl die Regelung als auch die Validierung solcher Unterstützungssysteme erforscht werden. Für die Validierung dieser geregelten Systeme in Systemintegrationstests an einem Prüfstand ist die Physiologie des Menschen durch in-silico-Modelle zu simulieren und die Umgebungsbedingungen für das zu testende System in einem Hardware-in-the-Loop-Prüfstand zu emulieren.Der Fokus des Vorhabens liegt auf der Validierung von geregelten Herzunterstützungssystemen mit integrierten Sensoren in einem Hardware-in-the-Loop-Prüfstand. Dies umfasst Systemintegrationstests zur Performance- und Zuverlässigkeitsanalyse des geregelten Systems. Der zu erwartende wissenschaftliche Erkenntnisgewinn liegt in der erreichten Testraumabdeckung sowie den Erkenntnissen der Performance- und Zuverlässigkeitsanalyse der Regelung von Herzunterstützungssystemen mit integrierter Sensorik. Zentrale Herausforderungen sind hierbei die Einbindung der Regelung in den Closed-Loop-Betrieb der Herzpumpe sowie die Untersuchungen von simulierten Störeinflüssen in der Validierungsumgebung. Die dabei wissenschaftlich untersuchten Fragestellungen können auch für andere zu untersuchende Systeme relevant sein, sodass ein Übertrag auf methodischer Ebene geschaffen wird.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: Schweiz
• Gastgeber: Professor Dr.-Ing. Mirko Meboldt